JP2000050516A - 過充電防止回路、過放電防止回路及び充放電制御回路 - Google Patents
過充電防止回路、過放電防止回路及び充放電制御回路Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、直列接続された複数個の電
池の過充電または過放電を防止して、全ての電池を均一
に充電または放電することにある。 【構成】 本発明の過充電防止回路は、電池Ｂ１〜Ｂｎ
の各々の充電が安定した状態で充電されているか否かを
検知する検知回路１０と、電池Ｂ１〜Ｂｎの各々の電池
電圧を逐次検出する検出回路５と、電池Ｂ１〜Ｂｎのう
ちの１つに接続される少なくとも１つの過充電防止用放
電回路６と、検出回路５の検出結果に基づいて所定電圧
以上で最も高い電池電圧の電池に放電回路６を選択的に
接続する接続回路９とを備え、この接続回路９は電池Ｂ
１〜Ｂｎが安定した状態で充電されていることが、検知
回路１０により確認された場合に、放電回路６の選択的
な接続を行う。
池の過充電または過放電を防止して、全ての電池を均一
に充電または放電することにある。 【構成】 本発明の過充電防止回路は、電池Ｂ１〜Ｂｎ
の各々の充電が安定した状態で充電されているか否かを
検知する検知回路１０と、電池Ｂ１〜Ｂｎの各々の電池
電圧を逐次検出する検出回路５と、電池Ｂ１〜Ｂｎのう
ちの１つに接続される少なくとも１つの過充電防止用放
電回路６と、検出回路５の検出結果に基づいて所定電圧
以上で最も高い電池電圧の電池に放電回路６を選択的に
接続する接続回路９とを備え、この接続回路９は電池Ｂ
１〜Ｂｎが安定した状態で充電されていることが、検知
回路１０により確認された場合に、放電回路６の選択的
な接続を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直列接続された複
数個の電池の過充電または過放電を防止する過充電防止
回路、過放電防止回路及び充放電制御回路に関する。
数個の電池の過充電または過放電を防止する過充電防止
回路、過放電防止回路及び充放電制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】直列接続された複数個の被充電電池の充
放電を行う場合、個々の電池間における特性のばらつき
により、電池の過充電または過放電が生じてしまうとい
う問題がある。即ち、直列接続された複数個の電池の中
に、他の電池より小容量の電池が含まれていた場合、小
容量の電池が満充電に達しても電池全体としては未だ満
充電に達していないと、充電は継続される。その結果、
小容量の電池が過充電に至る。同様に、小容量の電池が
放電停止状態になったとしても、電池全体として放電可
能状態であると、その後も放電が継続され、小容量の電
池は過放電状態となる。
放電を行う場合、個々の電池間における特性のばらつき
により、電池の過充電または過放電が生じてしまうとい
う問題がある。即ち、直列接続された複数個の電池の中
に、他の電池より小容量の電池が含まれていた場合、小
容量の電池が満充電に達しても電池全体としては未だ満
充電に達していないと、充電は継続される。その結果、
小容量の電池が過充電に至る。同様に、小容量の電池が
放電停止状態になったとしても、電池全体として放電可
能状態であると、その後も放電が継続され、小容量の電
池は過放電状態となる。
【０００３】そこで、直列接続された複数個の全ての被
充電電池の過充電または過放電を防止して、全て同じ充
電状態または放電状態とするための回路として、本願出
願人は、特開平９−２８５０２８号公報を出願した。
充電電池の過充電または過放電を防止して、全て同じ充
電状態または放電状態とするための回路として、本願出
願人は、特開平９−２８５０２８号公報を出願した。
【０００４】同公報に記載された回路は、前記電池の各
々の電池電圧を逐次検出する検出回路と、前記電池のう
ちの１つに接続される少なくとも１つの過充電防止用放
電回路と、前記電池のうちの１つに接続される少なくと
も１つの過放電防止用電源回路と、前記電池の充電時に
前記検出回路の検出結果に基づいて最も高い電池電圧の
電池に前記放電回路を選択的に接続すると共に、前記電
池の放電時に前記検出回路の検出結果に基づいて最も低
い電池電圧の電池に前記電源回路を選択的に接続する接
続回路とを備えている。
々の電池電圧を逐次検出する検出回路と、前記電池のう
ちの１つに接続される少なくとも１つの過充電防止用放
電回路と、前記電池のうちの１つに接続される少なくと
も１つの過放電防止用電源回路と、前記電池の充電時に
前記検出回路の検出結果に基づいて最も高い電池電圧の
電池に前記放電回路を選択的に接続すると共に、前記電
池の放電時に前記検出回路の検出結果に基づいて最も低
い電池電圧の電池に前記電源回路を選択的に接続する接
続回路とを備えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の充放
電制御回路において、斯かる電池が電気自動車等の電源
として利用されるような場合、電池電圧は、電気自動車
の状態により大きく変化する。例えば、電気自動車が急
速発信時や坂道走行中にあっては、電池電圧は一時的に
大きく変化する（即ち、一時的に大きく低下する）。こ
のような時に検出した電池電圧は、電池の充電状態に基
づく正確な電池電圧を測定しているとは言えない。従っ
て、接続回路は、過充電防止用放電回路または過放電防
止用電源回路を選択的に接続する必要のない時に接続し
てしまったりなど、誤動作を起こす可能性がある。
電制御回路において、斯かる電池が電気自動車等の電源
として利用されるような場合、電池電圧は、電気自動車
の状態により大きく変化する。例えば、電気自動車が急
速発信時や坂道走行中にあっては、電池電圧は一時的に
大きく変化する（即ち、一時的に大きく低下する）。こ
のような時に検出した電池電圧は、電池の充電状態に基
づく正確な電池電圧を測定しているとは言えない。従っ
て、接続回路は、過充電防止用放電回路または過放電防
止用電源回路を選択的に接続する必要のない時に接続し
てしまったりなど、誤動作を起こす可能性がある。
【０００６】そこで、本発明の目的は、簡単な回路構成
により、直列接続された複数個の電池の過充電及び過放
電を確実に防止することにある。
により、直列接続された複数個の電池の過充電及び過放
電を確実に防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明において、直列接
続された複数個の電池の過充電を防止する過充電防止回
路は、前記電池の各々の充電が安定した状態で充電され
ているか否かを検知する検知回路と、前記電池の各々の
電池電圧を逐次検出する検出回路と、前記電池のうちの
１つに接続される少なくとも１つの過充電防止用放電回
路と、前記検出回路の検出結果に基づいて所定電圧以上
で最も高い電池電圧を有する電池に前記放電回路を選択
的に接続する接続回路とを備え、この接続回路は、前記
電池が安定した状態で充電されていることが前記検知回
路により確認された場合に、前記放電回路の選択的な接
続を行うことを特徴とする。
続された複数個の電池の過充電を防止する過充電防止回
路は、前記電池の各々の充電が安定した状態で充電され
ているか否かを検知する検知回路と、前記電池の各々の
電池電圧を逐次検出する検出回路と、前記電池のうちの
１つに接続される少なくとも１つの過充電防止用放電回
路と、前記検出回路の検出結果に基づいて所定電圧以上
で最も高い電池電圧を有する電池に前記放電回路を選択
的に接続する接続回路とを備え、この接続回路は、前記
電池が安定した状態で充電されていることが前記検知回
路により確認された場合に、前記放電回路の選択的な接
続を行うことを特徴とする。
【０００８】また、直列接続された複数個の電池の過放
電を防止する過放電防止回路は、前記電池の各々の充電
が安定した状態で放電されているか否かを検知する検知
回路と、前記電池の各々の電池電圧を逐次検出する検出
回路と、前記電池のうちの１つに接続される少なくとも
１つの過放電防止用電源回路と、前記検出回路の検出結
果に基づいて所定電圧以下で最も低い電池電圧を有する
電池に前記電源回路を選択的に接続する接続回路とを備
え、この接続回路は、前記電池が安定した状態で放電さ
れていることが前記検知回路により確認された場合に、
前記電源回路の選択的な接続を行うことを特徴とするも
のである。
電を防止する過放電防止回路は、前記電池の各々の充電
が安定した状態で放電されているか否かを検知する検知
回路と、前記電池の各々の電池電圧を逐次検出する検出
回路と、前記電池のうちの１つに接続される少なくとも
１つの過放電防止用電源回路と、前記検出回路の検出結
果に基づいて所定電圧以下で最も低い電池電圧を有する
電池に前記電源回路を選択的に接続する接続回路とを備
え、この接続回路は、前記電池が安定した状態で放電さ
れていることが前記検知回路により確認された場合に、
前記電源回路の選択的な接続を行うことを特徴とするも
のである。
【０００９】更に、直列接続された複数個の電池の過充
電及び過放電を防止する充放電制御回路は、前記電池の
各々が安定した状態で充電または放電されているか否か
を検知する検知回路と、前記電池の各々の電池電圧を逐
次検出する検出回路と、前記電池のうちの１つに接続さ
れる少なくとも１つの過充電防止用放電回路と、前記電
池のうちの１つに接続される少なくとも１つの過放電防
止用電源回路と、前記電池の充電時に前記検出回路の検
出結果に基づいて第１の所定電圧以上で最も高い電池電
圧を有する電池に前記放電回路を選択的に接続すると共
に、前記電池の放電時に前記検出回路の検出結果に基づ
いて第２の所定電圧以下で最も低い電池電圧を有する電
池に前記電源回路を選択的に接続する接続回路とを備
え、この接続回路は、前記電池が安定した状態で充電ま
たは放電されていることが前記検知回路により確認され
た場合に、前記放電回路または電源回路の選択的な接続
を行うことを特徴としている。
電及び過放電を防止する充放電制御回路は、前記電池の
各々が安定した状態で充電または放電されているか否か
を検知する検知回路と、前記電池の各々の電池電圧を逐
次検出する検出回路と、前記電池のうちの１つに接続さ
れる少なくとも１つの過充電防止用放電回路と、前記電
池のうちの１つに接続される少なくとも１つの過放電防
止用電源回路と、前記電池の充電時に前記検出回路の検
出結果に基づいて第１の所定電圧以上で最も高い電池電
圧を有する電池に前記放電回路を選択的に接続すると共
に、前記電池の放電時に前記検出回路の検出結果に基づ
いて第２の所定電圧以下で最も低い電池電圧を有する電
池に前記電源回路を選択的に接続する接続回路とを備
え、この接続回路は、前記電池が安定した状態で充電ま
たは放電されていることが前記検知回路により確認され
た場合に、前記放電回路または電源回路の選択的な接続
を行うことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例を示すブ
ロック回路図である。Ｂ１〜Ｂｎは直列接続された複数
個の被充電電池であり、ニッケルカドミウム電池、ニッ
ケル水素電池、リチウムイオン電池等からなる。１はこ
れら電池Ｂ１〜Ｂｎを充電するための充電回路であり、
電池Ｂ１〜Ｂｎの種類に応じて周知の定電流充電回路や
定電圧充電回路から構成される。２は充電回路１と電池
Ｂ１〜Ｂｎとの間に介挿された充電スイッチ、３は電池
Ｂ１〜Ｂｎにより駆動される負荷、４は負荷３と電池Ｂ
１〜Ｂｎとの間に介挿された放電スイッチである。
ロック回路図である。Ｂ１〜Ｂｎは直列接続された複数
個の被充電電池であり、ニッケルカドミウム電池、ニッ
ケル水素電池、リチウムイオン電池等からなる。１はこ
れら電池Ｂ１〜Ｂｎを充電するための充電回路であり、
電池Ｂ１〜Ｂｎの種類に応じて周知の定電流充電回路や
定電圧充電回路から構成される。２は充電回路１と電池
Ｂ１〜Ｂｎとの間に介挿された充電スイッチ、３は電池
Ｂ１〜Ｂｎにより駆動される負荷、４は負荷３と電池Ｂ
１〜Ｂｎとの間に介挿された放電スイッチである。
【００１１】５は電池Ｂ１〜Ｂｎの各々の充放電状態を
検出する検出回路であり、電池Ｂ１〜Ｂｎの各々の電池
電圧を逐次検出する電圧検出回路５１と、検出された電
池電圧のアナログ値をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換
回路５２と、Ａ／Ｄ変換回路５２から出力される電池電
圧を記憶する記憶回路５３と、Ａ／Ｄ変換回路５２から
出力される電池電圧及び記憶回路５３に記憶されている
電池電圧に基づいて電池Ｂ１〜Ｂｎの各々の充放電状態
を監視し、制御信号を出力する制御回路５４とから構成
されている。
検出する検出回路であり、電池Ｂ１〜Ｂｎの各々の電池
電圧を逐次検出する電圧検出回路５１と、検出された電
池電圧のアナログ値をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換
回路５２と、Ａ／Ｄ変換回路５２から出力される電池電
圧を記憶する記憶回路５３と、Ａ／Ｄ変換回路５２から
出力される電池電圧及び記憶回路５３に記憶されている
電池電圧に基づいて電池Ｂ１〜Ｂｎの各々の充放電状態
を監視し、制御信号を出力する制御回路５４とから構成
されている。
【００１２】制御回路５４はマイクロコンピュータから
構成されている。電池Ｂ１〜Ｂｎの充電時においては、
電圧検出回路５１にて逐次検出される電池電圧及び記憶
回路５３に記憶されている過去の電池電圧を基に、電池
Ｂ１〜Ｂｎの各々の充電状態を逐次監視している。そし
て、電池Ｂ１〜Ｂｎのいずれかが所定値以上の電池電圧
を示すようになると、その中で最も高い電池電圧を示す
電池がどれであるかを示す制御信号を出力する。
構成されている。電池Ｂ１〜Ｂｎの充電時においては、
電圧検出回路５１にて逐次検出される電池電圧及び記憶
回路５３に記憶されている過去の電池電圧を基に、電池
Ｂ１〜Ｂｎの各々の充電状態を逐次監視している。そし
て、電池Ｂ１〜Ｂｎのいずれかが所定値以上の電池電圧
を示すようになると、その中で最も高い電池電圧を示す
電池がどれであるかを示す制御信号を出力する。
【００１３】一方、電池Ｂ１〜Ｂｎの放電時にあって
は、いずれかの電池の放電状態がある所定の電池電圧以
下となると、その中で最も電池電圧が低い電池がどれで
あるかを示す制御信号を出力する。
は、いずれかの電池の放電状態がある所定の電池電圧以
下となると、その中で最も電池電圧が低い電池がどれで
あるかを示す制御信号を出力する。
【００１４】なお、前述の所定の電池電圧は、電池Ｂ１
〜Ｂｎの充電電流または放電電流の大きさにより適宜に
設定される。例えば、電池Ｂ１〜Ｂｎの放電時、特定の
放電状態は、放電電流の大きさに略比例するように設定
される。
〜Ｂｎの充電電流または放電電流の大きさにより適宜に
設定される。例えば、電池Ｂ１〜Ｂｎの放電時、特定の
放電状態は、放電電流の大きさに略比例するように設定
される。
【００１５】６は電池Ｂ１〜Ｂｎの充電時において、そ
のうちの１つに並列接続される過充電防止用放電回路で
あり、適宜の抵抗値を有する抵抗器や電池Ｂ１〜Ｂｎと
同種の電池等からなる。７は電池Ｂ１〜Ｂｎの放電時に
おいて、そのうちの１つに並列接続される過放電防止用
電源回路であり、電池Ｂ１〜Ｂｎと同種の電池、当該電
池と適宜の昇圧回路との組み合わせ、電池Ｂ１〜Ｂｎの
出力を適宜に降圧または昇圧して出力する回路、あるい
は外部電源回路等からなる。８は電池Ｂ１〜Ｂｎの充電
時及び放電時に対応して、放電回路６または電源回路７
を切り換える切換スイッチである。
のうちの１つに並列接続される過充電防止用放電回路で
あり、適宜の抵抗値を有する抵抗器や電池Ｂ１〜Ｂｎと
同種の電池等からなる。７は電池Ｂ１〜Ｂｎの放電時に
おいて、そのうちの１つに並列接続される過放電防止用
電源回路であり、電池Ｂ１〜Ｂｎと同種の電池、当該電
池と適宜の昇圧回路との組み合わせ、電池Ｂ１〜Ｂｎの
出力を適宜に降圧または昇圧して出力する回路、あるい
は外部電源回路等からなる。８は電池Ｂ１〜Ｂｎの充電
時及び放電時に対応して、放電回路６または電源回路７
を切り換える切換スイッチである。
【００１６】９は電池Ｂ１〜Ｂｎの充電時に検出回路５
の検出結果に基づいて所定値以上の電池電圧で最も高い
電池電圧を有する電池に放電回路６を選択的に接続する
と共に、電池Ｂ１〜Ｂｎの放電時に検出回路５の検出結
果に基づいて所定値以下の電池電圧で最も低い電池電圧
を有する電池に電源回路７を選択的に接続する接続回路
である。接続回路９は、制御回路５４からの制御信号に
応答するスイッチ切換回路９１と、リレースイッチや半
導体スイッチからなる選択スイッチＳＷ１〜ＳＷｎとか
ら構成される。
の検出結果に基づいて所定値以上の電池電圧で最も高い
電池電圧を有する電池に放電回路６を選択的に接続する
と共に、電池Ｂ１〜Ｂｎの放電時に検出回路５の検出結
果に基づいて所定値以下の電池電圧で最も低い電池電圧
を有する電池に電源回路７を選択的に接続する接続回路
である。接続回路９は、制御回路５４からの制御信号に
応答するスイッチ切換回路９１と、リレースイッチや半
導体スイッチからなる選択スイッチＳＷ１〜ＳＷｎとか
ら構成される。
【００１７】１０は電池Ｂ１〜Ｂｎに流れる充電電流ま
たは放電電流の変化率を検出し、電池Ｂ１〜Ｂｎが安定
した状態で充電されているか、または安定した状態で放
電されているかを検知する検知回路であり、電池Ｂ１〜
Ｂｎと直列に接続された検出抵抗Ｒと、識別回路１００
とからなる。
たは放電電流の変化率を検出し、電池Ｂ１〜Ｂｎが安定
した状態で充電されているか、または安定した状態で放
電されているかを検知する検知回路であり、電池Ｂ１〜
Ｂｎと直列に接続された検出抵抗Ｒと、識別回路１００
とからなる。
【００１８】以下、本実施例の回路動作に関して、まず
電池Ｂ１〜Ｂｎの充電時について説明する。充電を開始
するに当たって、選択スイッチＳＷ１〜ＳＷｎは全てオ
フ状態とされ、切換スイッチ８は過充電防止用放電回路
６側に接続されている。
電池Ｂ１〜Ｂｎの充電時について説明する。充電を開始
するに当たって、選択スイッチＳＷ１〜ＳＷｎは全てオ
フ状態とされ、切換スイッチ８は過充電防止用放電回路
６側に接続されている。
【００１９】電池Ｂ１〜Ｂｎの充電は、充電スイッチ２
をオン状態とすることにより開始される。充電が開始さ
れると、電圧検出回路５１は逐次、電池Ｂ１〜Ｂｎの各
々の電池電圧を周期的に検出し、Ａ／Ｄ変換回路５２に
出力する。制御回路５４は、Ａ／Ｄ変換回路５２から出
力される電池電圧及び記憶回路５３に記憶されている電
池電圧に基づいて電池Ｂ１〜Ｂｎの各々の充電状態を監
視する。
をオン状態とすることにより開始される。充電が開始さ
れると、電圧検出回路５１は逐次、電池Ｂ１〜Ｂｎの各
々の電池電圧を周期的に検出し、Ａ／Ｄ変換回路５２に
出力する。制御回路５４は、Ａ／Ｄ変換回路５２から出
力される電池電圧及び記憶回路５３に記憶されている電
池電圧に基づいて電池Ｂ１〜Ｂｎの各々の充電状態を監
視する。
【００２０】全ての電池Ｂ１〜Ｂｎが同じ特性を備えて
いる場合、電池Ｂ１〜Ｂｎの充電状態は全く同じ状態で
推移するため、何ら問題ない。しかし、そうでない場
合、電池Ｂ１〜Ｂｎの中で最も小容量の電池が最も早く
満充電状態へと近づく。そこで、制御回路５４は、電池
Ｂ１〜Ｂｎのいずれかの電池、例えば電池Ｂ１が、所定
の電池電圧を超え、最も高い電池電圧を有するものとす
ると、その旨を示す制御信号を出力する。
いる場合、電池Ｂ１〜Ｂｎの充電状態は全く同じ状態で
推移するため、何ら問題ない。しかし、そうでない場
合、電池Ｂ１〜Ｂｎの中で最も小容量の電池が最も早く
満充電状態へと近づく。そこで、制御回路５４は、電池
Ｂ１〜Ｂｎのいずれかの電池、例えば電池Ｂ１が、所定
の電池電圧を超え、最も高い電池電圧を有するものとす
ると、その旨を示す制御信号を出力する。
【００２１】一方、検知回路１０は、電池Ｂ１〜Ｂｎに
流れる充電電流を検知することにより、電池Ｂ１〜Ｂｎ
が安定して充電されているか否かを検知する。例えば、
識別回路１００は、充電電流がある期間中、所定範囲内
にある時、電池Ｂ１〜Ｂｎが安定して充電されていると
認識し、その間、識別信号を出力する。
流れる充電電流を検知することにより、電池Ｂ１〜Ｂｎ
が安定して充電されているか否かを検知する。例えば、
識別回路１００は、充電電流がある期間中、所定範囲内
にある時、電池Ｂ１〜Ｂｎが安定して充電されていると
認識し、その間、識別信号を出力する。
【００２２】スイッチ切換回路９１はこれら制御信号及
び識別信号の両信号に応答し、電池Ｂ１に放電回路６を
並列接続するべく、選択スイッチＳＷ１をオン状態とす
る。従って、電池Ｂ１の充電レートは他の電池Ｂ２〜Ｂ
ｎより緩和され、過充電状態となることが防止される。
び識別信号の両信号に応答し、電池Ｂ１に放電回路６を
並列接続するべく、選択スイッチＳＷ１をオン状態とす
る。従って、電池Ｂ１の充電レートは他の電池Ｂ２〜Ｂ
ｎより緩和され、過充電状態となることが防止される。
【００２３】その後、電池Ｂ１より高い電池電圧となっ
た電池（例えば、電池Ｂ２）が現れると、スイッチ切換
回路９１は放電回路６の接続を電池Ｂ１から電池Ｂ２に
切り換える。以後、最も高い電池電圧を示す電池に順
次、放電回路６を接続することにより、全ての電池Ｂ１
〜Ｂｎの充電状態は均一化される。
た電池（例えば、電池Ｂ２）が現れると、スイッチ切換
回路９１は放電回路６の接続を電池Ｂ１から電池Ｂ２に
切り換える。以後、最も高い電池電圧を示す電池に順
次、放電回路６を接続することにより、全ての電池Ｂ１
〜Ｂｎの充電状態は均一化される。
【００２４】次に、電池Ｂ１〜Ｂｎの放電時の動作につ
いて説明する。放電を開始するに当たっては、選択スイ
ッチＳＷ１〜ＳＷｎは全てオフ状態とされ、また切換ス
イッチ８は、過放電防止用電源回路７側に接続されてい
る。電池Ｂ１〜Ｂｎの放電は、放電スイッチ４をオン状
態とすることにより開始される。電圧検出回路５１は逐
次、電池Ｂ１〜Ｂｎの電池電圧を周期的に検出し、Ａ／
Ｄ変換回路５２に出力する。制御回路５４は、Ａ／Ｄ変
換回路５２から出力される電池電圧及び記憶回路５３に
記憶されている電池電圧に基づいて電池Ｂ１〜Ｂｎの各
々の放電状態を監視する。
いて説明する。放電を開始するに当たっては、選択スイ
ッチＳＷ１〜ＳＷｎは全てオフ状態とされ、また切換ス
イッチ８は、過放電防止用電源回路７側に接続されてい
る。電池Ｂ１〜Ｂｎの放電は、放電スイッチ４をオン状
態とすることにより開始される。電圧検出回路５１は逐
次、電池Ｂ１〜Ｂｎの電池電圧を周期的に検出し、Ａ／
Ｄ変換回路５２に出力する。制御回路５４は、Ａ／Ｄ変
換回路５２から出力される電池電圧及び記憶回路５３に
記憶されている電池電圧に基づいて電池Ｂ１〜Ｂｎの各
々の放電状態を監視する。
【００２５】制御回路５４は、電池Ｂ１〜Ｂｎのいずれ
かの電池、例えば、電池Ｂ１が所定電圧を下回り、最も
低い電池電圧になったとすると、これを示す制御信号を
出力する。
かの電池、例えば、電池Ｂ１が所定電圧を下回り、最も
低い電池電圧になったとすると、これを示す制御信号を
出力する。
【００２６】更に、検知回路１０は、電池Ｂ１〜Ｂｎに
流れる放電電流を検知して、電池Ｂ１〜Ｂｎが安定して
放電されているか否かを検知する。例えば、識別回路１
００は、放電電流が所定期間中、所定範囲内にある時、
電池Ｂ１〜Ｂｎが安定して放電されていると認識し、こ
の間、識別信号を出力する。
流れる放電電流を検知して、電池Ｂ１〜Ｂｎが安定して
放電されているか否かを検知する。例えば、識別回路１
００は、放電電流が所定期間中、所定範囲内にある時、
電池Ｂ１〜Ｂｎが安定して放電されていると認識し、こ
の間、識別信号を出力する。
【００２７】スイッチ切換回路９１はこれら制御信号及
び識別信号に応答し、電池Ｂ１に電源回路７を並列接続
するべく、選択スイッチＳＷ１をオン状態とする。従っ
て、電池Ｂ１の放電レートは他の電池Ｂ２〜Ｂｎより緩
和され、過放電状態となることが防止される。
び識別信号に応答し、電池Ｂ１に電源回路７を並列接続
するべく、選択スイッチＳＷ１をオン状態とする。従っ
て、電池Ｂ１の放電レートは他の電池Ｂ２〜Ｂｎより緩
和され、過放電状態となることが防止される。
【００２８】その後、電池Ｂ１より低い電池電圧となっ
た電池（例えば、電池Ｂ２）が現れると、スイッチ切換
回路９１は電源回路７の接続を電池Ｂ１から電池Ｂ２に
切り換える。以後、最も電池電圧の低い電池に順次、電
源回路７を接続することにより、全ての電池Ｂ１〜Ｂｎ
は、過放電状態となることなく、放電状態が均一化され
る。
た電池（例えば、電池Ｂ２）が現れると、スイッチ切換
回路９１は電源回路７の接続を電池Ｂ１から電池Ｂ２に
切り換える。以後、最も電池電圧の低い電池に順次、電
源回路７を接続することにより、全ての電池Ｂ１〜Ｂｎ
は、過放電状態となることなく、放電状態が均一化され
る。
【００２９】なお、本実施例においては、放電回路６、
電源回路７及び切換スイッチ８の組み合わせを一組のみ
備える構成であるが、直列接続される電池の個数が非常
に多い場合には、放電回路６、電源回路７及び切換スイ
ッチ８の組み合わせを２組または３組と備えるようにし
ても良い。但し、回路構成を簡略化するという観点から
すると、できるだけ少ない方が良い。
電源回路７及び切換スイッチ８の組み合わせを一組のみ
備える構成であるが、直列接続される電池の個数が非常
に多い場合には、放電回路６、電源回路７及び切換スイ
ッチ８の組み合わせを２組または３組と備えるようにし
ても良い。但し、回路構成を簡略化するという観点から
すると、できるだけ少ない方が良い。
【００３０】また、検知回路１０として、本実施例で
は、充電電流または放電電流の変化率を検出して、電池
Ｂ１〜Ｂｎの充電または放電が安定しているか否かを検
知するようにしているが、電池Ｂ１〜Ｂｎが電気自動車
の電源として用いられるような場合には、自動車が運転
中であるか停止中であるか、更には、運転中である場合
にその速度変化率が所定範囲内であるか否かを検出する
ことによって、電池Ｂ１〜Ｂｎの充電または放電が安定
しているか否かを検知するようにしてもよい。
は、充電電流または放電電流の変化率を検出して、電池
Ｂ１〜Ｂｎの充電または放電が安定しているか否かを検
知するようにしているが、電池Ｂ１〜Ｂｎが電気自動車
の電源として用いられるような場合には、自動車が運転
中であるか停止中であるか、更には、運転中である場合
にその速度変化率が所定範囲内であるか否かを検出する
ことによって、電池Ｂ１〜Ｂｎの充電または放電が安定
しているか否かを検知するようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】本発明においては、直列接続された複数
個の電池が安定した状態で充放電されている時に、直列
接続された複数個の電池の中で、前記電池の充電時に第
１の所定電圧以上で最も高い電池電圧の電池に放電回路
を選択的に接続し、または前記電池の放電時に第２の所
定電圧以下で最も低い電池電圧の電池に電源回路を選択
的に接続する接続回路を備えているので、電池電圧の測
定を正確に行うための複雑な回路構成を要することな
く、また接続回路が誤動作を起こすこともなく、全ての
電池の過充電または過放電を防止して、均一な状態で電
池の充電または放電を行うことができる。
個の電池が安定した状態で充放電されている時に、直列
接続された複数個の電池の中で、前記電池の充電時に第
１の所定電圧以上で最も高い電池電圧の電池に放電回路
を選択的に接続し、または前記電池の放電時に第２の所
定電圧以下で最も低い電池電圧の電池に電源回路を選択
的に接続する接続回路を備えているので、電池電圧の測
定を正確に行うための複雑な回路構成を要することな
く、また接続回路が誤動作を起こすこともなく、全ての
電池の過充電または過放電を防止して、均一な状態で電
池の充電または放電を行うことができる。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック回路図であ
る。
る。
Ｂ１〜Ｂｎ 電池 ５ 検出回路 １ 放電回路 ２ 電源回路 ９ 接続回路 １０ 検知回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA03 CA01 CA17 CC04 FA06 GC05 5H030 AA03 AA04 AS20 BB01 BB21 DD08 FF43 FF44
Claims (3)
- 【請求項１】 直列接続された複数個の電池の過充電を
防止する過充電防止回路であって、前記電池の各々の充
電が安定した状態で充電されているか否かを検知する検
知回路と、前記電池の各々の電池電圧を逐次検出する検
出回路と、前記電池のうちの１つに接続される少なくと
も１つの過充電防止用放電回路と、前記検出回路の検出
結果に基づいて所定電圧以上で最も高い電池電圧を有す
る電池に前記放電回路を選択的に接続する接続回路とを
備え、この接続回路は、前記電池が安定した状態で充電
されていることが前記検知回路により確認された場合
に、前記放電回路の選択的な接続を行うことを特徴とす
る過充電防止回路。 - 【請求項２】 直列接続された複数個の電池の過放電を
防止する過放電防止回路であって、前記電池の各々の充
電が安定した状態で放電されているか否かを検知する検
知回路と、前記電池の各々の電池電圧を逐次検出する検
出回路と、前記電池のうちの１つに接続される少なくと
も１つの過放電防止用電源回路と、前記検出回路の検出
結果に基づいて所定電圧以下で最も低い電池電圧を有す
る電池に前記電源回路を選択的に接続する接続回路とを
備え、この接続回路は、前記電池が安定した状態で放電
されていることが前記検知回路により確認された場合
に、前記電源回路の選択的な接続を行うことを特徴とす
る過放電防止回路。 - 【請求項３】 直列接続された複数個の電池の過充電及
び過放電を防止する充放電制御回路であって、前記電池
の各々が安定した状態で充電または放電されているか否
かを検知する検知回路と、前記電池の各々の電池電圧を
逐次検出する検出回路と、前記電池のうちの１つに接続
される少なくとも１つの過充電防止用放電回路と、前記
電池のうちの１つに接続される少なくとも１つの過放電
防止用電源回路と、前記電池の充電時に前記検出回路の
検出結果に基づいて第１の所定電圧以上で最も高い電池
電圧を有する電池に前記放電回路を選択的に接続すると
共に、前記電池の放電時に前記検出回路の検出結果に基
づいて第２の所定電圧以下で最も低い電池電圧を有する
電池に前記電源回路を選択的に接続する接続回路とを備
え、この接続回路は、前記電池が安定した状態で充電ま
たは放電されていることが前記検知回路により確認され
た場合に、前記放電回路または電源回路の選択的な接続
を行うことを特徴とする充放電制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10216211A JP2000050516A (ja) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | 過充電防止回路、過放電防止回路及び充放電制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10216211A JP2000050516A (ja) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | 過充電防止回路、過放電防止回路及び充放電制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000050516A true JP2000050516A (ja) | 2000-02-18 |
Family
ID=16685026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10216211A Pending JP2000050516A (ja) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | 過充電防止回路、過放電防止回路及び充放電制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000050516A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009142071A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Honda Motor Co Ltd | 充電制御装置及びセル電圧均等化装置 |
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| US9197080B2 (en) | 2011-09-09 | 2015-11-24 | Gs Yuasa International Ltd. | Electric storage device management apparatus |
| JP2019146460A (ja) * | 2018-02-23 | 2019-08-29 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用電源システム |
-
1998
- 1998-07-30 JP JP10216211A patent/JP2000050516A/ja active Pending
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